NAIST 奈良先端科学技術大学院大学 物質創成科学研究科 ~光ナノサイエンス~

高分子設計化学研究室

教員 / 連絡先
教員准教授: 安藤 剛
助教: 寺田 佳世 、 小林 未明
キーワード精密設計高分子、らせん形成高分子、人工コラーゲン分子、血液適合性材料、抗菌性材料、インテリジェントマテリアル、光応答性マテリアル、ペプチド、生体適合性デバイス、遺伝子治療、人工足場材料、X線がん治療、医薬、DDS、低温大気圧プラズマ、細胞分化
連絡先TEL: 0743-72-6121
研究室URLhttp://mswebs.naist.jp/LABs/ando/index-j.html

高分子の精密合成技術を駆使し、世の中を支える新規な機能性材料を設計、創製する教育研究を行います。例えば、信頼性の高い新規医療デバイス、再生医療の基盤となる材料、新しい治療方法、新しい医薬やDDS等への応用につながる研究を行います。そのため、有機化学、高分子科学、分子生物学、医学、薬学等の幅広い学問分野の知識・技術を生かして、機能性材料の分子設計と合成、評価を行います。これらの研究教育を通して、研究をリードできる研究者の育成を目指しています。

生体分子と材料の相互作用を分子レベルで解析し、それらに基づき生体適合性高分子材料を設計し、精密重合法によりそれらを合成します。例えば、従来不可能であった小口径人工血管を可能にする画期的な抗血栓性材料(図1)や生体組織に積極的に働きかける機能性材料の創成を目指します。

人工らせん高分子として知られる置換ポリアセチレンを用いて、温度やpHに応答する薬剤キャリアの創成を目指します。例えば、カチオン性ポリアセチレンを用いた刺激応答性遺伝子キャリアを合成しています(図2)。様々な薬剤への適用に鑑み、サイズの異なる新規らせん高分子の創成も行います。

プラズマ発生装置を用いた新しい治療法を目指し、豊田工業大学と共同で、デバイスの開発を行っています(図3)。ドイツでは皮膚疾患治療のための臨床研究が進んでいますが、詳しい分子メカニズムは不明です。皮膚細胞に加え、モデル生物である酵母も利用して、分子細胞生物学的なアプローチでプラズマ医療のメカニズムを解明し、応用を目指します。

  • 図1.血液適合性星型ポリマーコート表面 (血小板粘着を大幅に抑制)
  • 図2.刺激応答性遺伝子キャリアの創成
  • 図3.(a)プラズマ発生装置(b)細胞への照射(c, d)照射前後のNIH3T3細胞

Farah Nurlidar, Keisuke Yamane, Mime Kobayashi, Kayo Terada, Tsuyoshi Ando and Masao Tanihara, “Osteogenic differentiation of rat bone marrow stromal cells encapsulated into photocrosslinked collagen-like polypeptide hydrogels,” The International Journal of Artificial Organs, vol.39 (7), pp326-326, 2016.

Yuni Kusumastuti, Yoshiaki Shibasaki, Shiho Hirohara, Mime Kobayashi, Kayo Terada, Tsuyoshi Ando and Masao Tanihara, “Encapsulation of rat bone marrow stromal cells using a poly-ion complex gel of chitosan and succinylated poly(Pro–Hyp–Gly),” J Tissue Eng Regen Med, 28 Jan. 2015.

Masayasu Totani, Tsuyoshi Ando, Kayo Terada, Takaya Terashima, Ill Yong Kim, Chikara Ohtsuki, Chuanwu Xi, Kenichi Kuroda and Masao Tanihara, “Utilization of star-shaped polymer architecture in the creation of high-density polymer brush coatings for the prevention of platelet and bacteria adhesion ,” Biomater. Sci., vol.2, pp1172-1185, 2014. (Inside front cover)

Yuni Kusumastuti, Yoshiaki Shibasaki, Shiho Hirohara, Mime Kobayashi, Kayo Terada, Tsuyoshi Ando and Masao Tanihara, “Hybrid polyion complex gel of succinylated poly (Pro-Hyp-Gly) and chitosan and its feasibility study as three-dimensional scaffold,” J Tissue Eng Regen Med, vol.8 (Suppl. 1), pp355-356, 2014

Kusumaatmaja Ahmad, Tsuyoshi Ando, Kayo Terada, Shiho Hirohara, Takuya Nakashima, Tsuyoshi Kawai, TakayaTerashima and Masao Tanihara, “Synthesis and photoproperties of Eu(III)-bearing star polymers as luminescent materials,” J Polym Sci Part A-Polym Chem, vol.51, no.12, pp2527-2535, 2013.

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